[实用新型]一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统

说明书

技术领域

本实用新型属于氧化铝生产技术领域，特别涉及一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统。

背景技术

目前国内95%以上的氧化铝厂采用拜尔法生产工艺。拜尔法生产工艺的核心是铝土矿矿浆的溶出工序，溶出的目的是使铝土矿和循环母液在一定温度下反应，生成铝酸钠溶液，反应式为：

Al₂O₃（1/3）H₂O+2NaOH+aq→2NaAl（OH）₄+aq

由于各地铝土矿矿石化学成分不同，所需要的溶出温度差别很大；国内的矿石主要为一水硬铝石型，普遍采用的是高温、高碱的溶出方式；国外的主要为三水铝石，普遍采用低温、低碱的溶出方；对于混合型的三水铝石加一水软铝石（以及一水软铝石-一水硬铝石型），普遍采用的是高温、高碱的溶出方式;从氧化铝厂脱硅工序来的矿浆一般为90~95℃左右，因此如果要达到溶出的反应温度，就要进行加热提温，以保证达到溶出温度。

针对一水硬铝石型铝土矿溶出的主要技术指标为：溶出温度为255~270℃，溶出液Rp=1.18（即m(Al₂O₃)/ m(Na₂O)），赤泥碱比(N/S)=0.38，赤泥灼减8%，AI₂O₃相对溶出率93%。

针对三水铝石加一水软铝石型铝土矿溶出的主要技术指标为：溶出温度为240℃~270℃，溶出液Rp（即m(Al₂O₃)/ m(Na₂O)）=1.21，赤泥碱比(N/S)=0.5，赤泥灼减8%，AI₂O₃相对溶出率99%。

针对三水铝石型铝土矿溶出的主要技术指标为：溶出温度为140℃~160℃，溶出液Rp=1.18（即m(Al₂O₃)/ m(Na₂O)），赤泥碱比(N/S)=0.32，赤泥灼减9%，AI₂O₃相对溶出率99%。

现阶段国内规模较大的处理三水铝石型铝土矿的氧化铝厂铝土矿矿浆的溶出工艺多采用套管加停留罐溶出工艺，理论上最大处理矿浆量仅为1000m³/h，套管加停留罐溶出工艺主要的生产设备为套管预热器+套管加热器+保温停留罐+闪蒸器；套管加停留罐溶出工艺存在以下一些弊病：

1、理论和生产实践证明，母液与脱硅料浆先进行混合再采用多内管套管预热和加热的形式,由于受到无缝管道制造的限制,最大的外管只能是DN=600，从而限制了其内管的规格和数量无法继续增大,最大为3个DN200的内管，在此条件下如果增大系统流量，导致套管内流速达到3m/s以上，从而系统阻力损失过大，设备磨损大，设备制造成本高，运行成本高，不具备经济合理性。

2、套管加停留罐溶出工艺料浆在套管内加热的情况下易产生结疤（主要为高岭石反应产生的结疤），套管换热器在无结疤的情况下传热系数至少为1000Kcal/m².h.℃；结疤的情况下传热效率迅速下降,传热系数降到550 Kcal/m².h.℃左右，影响传热效果。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有三水铝石型铝土矿在溶出技术上存在的问题，提供一种三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统。 

本实用新型的三水铝石型铝土矿的列管加停留罐溶出系统包括循环母液槽、列管加热装置、保温停留罐、闪蒸装置和稀释装置；列管加热装置由一级列管预热器、二级列管预热器、三级列管预热器、冷凝水列管加热器和新蒸汽列管加热器依次串联构成，各列管预热器和列管加热器上均设有介质进口、介质出口、进料口和出料口；闪蒸装置由一级闪蒸器、二级闪蒸器和三级闪蒸器依次串联构成，各闪蒸器上均设有进料口、出料口和出气口；循环母液槽与母液喂料泵进口连通，母液喂料泵出口与一级列管预热器的进料口连通，一级列管预热器的出料口与二级列管预热器的进料口连通，二级列管预热器的出料口与三级列管预热器的进料口连通，三级列管预热器的出料口与冷凝水列管加热器的进料口连通，冷凝水列管加热器的出料口与新蒸汽列管加热器的进料口连通，新蒸汽列管加热器的出料口与保温停留罐的母液进料口连通；保温停留罐的矿浆进料口与溶出喂料泵的出口连通，溶出喂料泵的进口与脱硅槽的出口连通；保温停留罐的出料口与闪蒸装置连通，闪蒸装置与稀释装置连通。